【案例名称】超高性能混凝土结构设计与生产施工系列标准

【主编单位】中交第二航务工程局有限公司、北京市燕通建筑构件有限公司、哈尔滨工业大学

【标准介绍】《超高性能混凝土预制构件生产技术规程》适用于预先生产的超高性能混凝土预制构件，不包含采用离心和喷射工艺成型的预制构件。《超高性能混凝土现场浇筑施工技术规程》适用于超高性能混凝土的现场浇筑施工，不包含喷射施工。《超高性能混凝土结构设计规程》适用于超高性能混凝土结构及其同普通混凝土组合结构的构件设计。系列标准从生产、施工到设计形成完整技术体系，支持UHPC在高耐久性、轻量化工程中的应用。

一、编制背景

超高性能混凝土（UHPC）是一种高效利用水泥和钢材的先进水泥基材料，融合了钢结构与混凝土结构的优点，具有超高强度、优异耐久性和高韧性，使其成为低碳、可持续和高性能工程的理想选择。UHPC在民用建筑中可实现承重结构轻量化，显著延长桥梁、建筑、市政工程及风电结构等的使用寿命，同时其卓越的抗侵彻和抗爆性能大幅提升国防工程安全性。作为近三十年来最具创新性的水泥基材料，UHPC正推动传统水泥制品、混凝土及钢结构的升级换代。2023年，中国UHPC用量超14.65万立方米，应用于桥梁、建筑、市政、风电及维修加固等领域，呈现快速发展态势，市场潜力巨大。然而，由于缺乏统一的材料性能、结构设计、施工、质检及验收标准，UHPC工程应用面临诸多挑战，标准化进程亟须加速，以匹配技术与应用的快速发展，补齐标准缺失的短板，促进UHPC产业的高质量发展。

二、标准关键技术指标

1. 提出构件生产、工程施工前应进行试验性浇筑及其要求，有效保证实际施工质量。

2. 从原材料、计量、搅拌、拌合物运输、浇筑、振捣、养护、拆模及特殊环境施工等方面提出了具体技术指标与要求，覆盖超高性能混凝土预制和现场浇筑施工全流程。

3. 规定了原材料、拌合物及硬化后性能检验和施工质量的检验要求，保证工程质量。

4. 提出了便于实施的超高性能混凝土拌合物中钢纤维体积率的试验方法，确保材料性能满足设计要求。

三、解决的关键问题

1. 超高性能混凝土（UHPC）作为一种战略性和发展潜力巨大的工程材料，推动了水泥和钢材使用效率，大幅降低工程结构建造中的资源消耗和碳排放，同时以其卓越的耐久性数倍延长工程结构免维护服役寿命，显著提升全寿命周期经济性和环境效益。

2. UHPC作为防护能力最强的国防工程材料，填补了高性能工程材料的空白，显著提升了重要工程的防护能力和安全性。本系列标准在借鉴瑞士、法国、日本、德国等国先进标准的基础上，结合中国工程实践编制，具备先进性和前瞻性，引领了UHPC技术水平和质量提升。

四、工程应用案例

该系列标准已被数百个工程项目采用，破解了桥梁、建筑幕墙、风电结构等领域的工程难题，将工程质量和性能推向新高度，为新结构和新产品创新发展开辟了空间。同时，UHPC成为发展新质生产力和产业的“抓手”，助力中国初步建立UHPC国际竞争优势，推动UHPC在出口和“一带一路”工程中的应用，为全球基础设施建设贡献了中国方案。

上海大歌剧院项目

马尔代夫中马友谊大桥项目

五、标准应用效益

1. 经济效益。UHPC通过降低建设成本和运营维护费用可显著提升全寿命周期经济性。UHPC桥梁相比钢结构桥梁造价可降低约20%，而钢-UHPC复合桥面有效解决了钢桥桥面铺装寿命短和疲劳损伤问题，大幅减少维护费用，已在中国实现规模化应用。在装配式建筑和桥梁中，UHPC简化接缝设计、减少施工量和难度，提高装配化率和施工效率，同时提升抗疲劳、抗震、抗裂性能及耐久性，克服传统连接节点弱的难题，显著降低全寿命周期成本。

2. 社会效益。UHPC显著提升了工程质量和安全性，为基础设施长期服务提供了保障。其高强度和高耐久性解决了桥梁和建筑幕墙的难点问题，如钢桥疲劳损伤和传统装配式结构接缝弱点，增强了结构可靠性和抗震性。UHPC支持中国建筑产业向工厂化预制和装配式技术体系转型，促进轻量化、高品质构件生产，推动行业高质量发展。此外，UHPC桥梁和幕墙构件寿命可达200年以上，减少了频繁维修和更换需求，降低了社会资源浪费，提升了基础设施的长期服务能力。

3. 环境效益。UHPC通过减少资源消耗和碳排放为可持续发展作出重要贡献。其高强度特性使桥梁和幕墙构件材料用量减少50%以上，碳排放量较传统钢筋混凝土和钢结构降低30%以上。UHPC的超长寿命减少了重建和维修频率，进一步降低资源消耗和碳足迹。在维修加固领域，UHPC延长老化或缺陷工程结构的使用寿命，避免拆除重建，显著节省资源，符合绿色低碳发展要求。此外，UHPC在风电塔筒和水利工程中的应用，通过提高耐久性和减少材料用量，进一步降低环境影响，为绿色基础设施建设提供了有力支持。